Question

3．如图是某企业设计的硫酸-磷肥-水泥联产、海水-淡水多用、盐-热-电联产的三大生态产业链流程图．

根据上述产业流程回答下列问题：
（1）从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在B
A．西部山区    B．沿海地区    C．发达城市    D．东北内陆
（2）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：
①Fe₂O₃、③热能、④SO₂．
（3）接触室发生反应的化学方程式：2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃．磷肥厂的主要产品是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙的化学方程式2Ca₅（PO₄）₃F+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF．
（4）用1吨硫铁矿（FeS₂的质量分数为36%）接触法制硫酸，制硫酸的产率为75%，则最后能生产出质量分数为98%的硫酸0.45吨．
（5）浓缩盐水提取盐（NaCl）后，剩余的苦卤还可制取的物质主要有镁或溴．
（6）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣的利用设想．废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料，废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料 （写出两点即可）．

Answer 1

分析 （1）该产业链利用废热发电进行海水淡化、浓缩生成盐，而生成硫酸-磷肥-水泥联产的固体原料步运输，生成中需要大量的水，所以应建在沿海地区；
（2）①中冶炼钢铁的原料是Fe₂O₃，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③利用沸腾炉中FeS₂与氧气反应放出大量的热发电，④制硫酸时二氧化硫的循环利用，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥；
（3）接触室二氧化硫氧化生成三氧化硫；
普钙是磷酸二氢钙和硫酸钙，即硫酸与磷酸钙反应生成硫酸钙和磷酸二氢钙；
（4）根据S元素守恒可得关系式：FeS₂ ～2H₂SO₄，将硫酸的产率转化为FeS₂的利用率，结合关系式进行计算；
（5）浓缩盐水提取盐（NaCl）后，剩余的苦卤中含有丰富的Mg元素、溴元素等；
（6）根据工厂的废气、废渣的成分分析．

解答 解：（1）该产业链利用废热发电进行海水淡化、浓缩生成盐，而生成硫酸-磷肥-水泥联产的固体原料步运输，生成中需要大量的水，所以应建在沿海地区，故答案为：B；
（2）①中冶炼钢铁的原料是Fe₂O₃，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③利用沸腾炉中FeS₂与氧气反应放出大量的热发电，④制硫酸时二氧化硫的循环利用，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥，
故答案为：①Fe₂O₃；③热能；④SO₂；
（3）接触室二氧化硫氧化生成三氧化硫，反应方程式为：2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃，
普钙是磷酸二氢钙和硫酸钙，即硫酸与磷酸钙反应生成硫酸钙和磷酸二氢钙，反应方程式为：2Ca₅（PO₄）₃F+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF；
故答案为：2SO₂+O₂$?_{△}^{催化剂}$2SO₃；2Ca₅（PO₄）₃F+7H₂SO₄=3Ca（H₂PO₄）₂+7CaSO₄+2HF；
（4）FeS₂制取硫酸过程中，设生成的98%的硫酸为x吨，由硫元素守恒，则：
      FeS₂ ～2H₂SO₄
     120     2×98
1吨×36%×75%   98%x吨
则120：2×98=1吨×36%×75%：98%x吨，
解得x=0.45，
故答案为：0.45；
（5）海水浓缩盐水提取盐（NaCl）后，剩余的苦卤中含有丰富的Mg元素、溴元素等，可以制取Mg或溴，
故答案为：镁或溴；
（6）废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料，
故答案为：废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料．

点评 本题考查化学技术，涉及制工业炼铁、工业制备硫酸、水泥生产、磷肥工业、海水资源的综合利用、化学计算等，熟练掌握中学常见的化学工业，需要学生具备扎实的基础．